【物理】2018届二轮复习平抛运动基本规律学案（全国通用）

【物理】2018届二轮复习平抛运动基本规律学案（全国通用）

平抛运动的基本规律 一、平抛运动 ‎1．定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动，叫平抛运动．‎ ‎2．性质：平抛运动是加速度恒为重力加速度g的匀变速曲线运动，轨迹是抛物线．‎ 二、平抛运动的规律 以抛出点为原点，以水平方向(初速度v0方向)为x轴，以竖直向下的方向为y轴建立平面直角坐标系，则 ‎1．水平方向：做匀速直线运动，速度：vx＝v0，位移：x＝v0t.‎ ‎2．竖直方向：做自由落体运动，速度：vy＝gt，位移：y＝gt2‎ ‎3．合运动 ‎(1)合速度：v＝＝，方向与水平方向夹角为θ，则tan θ＝＝.‎ ‎(2)合位移：s＝＝，方向与水平方向夹角为α，则tan α＝＝.‎ 三、平抛运动的常见判断题 ‎(1)以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动．(×)‎ 解析：平抛运动除了初速度水平外，还有只受重力这个条件。‎ ‎(2)做平抛运动的物体的速度方向时刻在变化，加速度方向也时刻在变化．(×)‎ 解析：加速度为重力加速度，为定值，大小和方向都不变。‎ ‎(3)做平抛运动的物体初速度越大，水平位移越大．(×)‎ 解析：水平位移还与时间有关，运动时间与下落高度有关。‎ ‎(4)做平抛运动的物体，初速度越大，在空中飞行时间越长．(×)‎ 解析：平抛运动时间由下落的高度决定。‎ ‎(5)从同一高度平抛的物体，不计空气阻力时，在空中飞行的时间是相同的．(√)‎ ‎(6)无论平抛运动还是斜抛运动，都是匀变速曲线运动．(√)‎ 解析：加速度不变的曲线运动是匀变速曲线运动。‎ ‎(7)做平抛运动的物体，在任意相等的时间内速度的变化是相同的．(√)‎ 解析：加速度相同，相同时间内，速度的变化量就相同。‎ 四、平抛运动几个物理量决定因素。‎ ‎1．飞行时间：由t＝知，时间取决于下落高度h，与初速度v0无关．‎ ‎2．水平射程：x＝v0t＝v0，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定，与其他因素无关．‎ ‎3．落地速度：vt＝＝，以α表示落地速度与x轴正方向的夹角，有tan α＝＝，所以落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关．‎ ‎4．速度改变量：因为平抛运动的加速度为重力加速度g，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv＝gΔt相同，方向恒为竖直向下，如图甲所示．‎ ‎5．两个重要推论 ‎(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图乙中A点和B点所示．‎ ‎(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为α，位移与水平方向的夹角为θ，则tan α＝2tan θ.‎ 五、平抛运动基本应用的典型例题 例题1．(多选) 为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验．小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法中正确的有(　　)‎ A．两球的质量应相等 B．两球应同时落地 C．应改变装置的高度，多次实验 D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 解析：选BC.小锤打击弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动．A球在竖直方向上的运动情况与B球相同，做自由落体运动，因此两球同时落地．实验时，需A、B两球从同一高度开始运动，对质量没有要求，但两球的初始高度及击打力度应该有变化，实验时要进行3～5次得出结论．本实验不能说明A球在水平方向上的运动性质，故选项B、C正确，选项A、D错误．‎ 例题2．做平抛运动的物体，落地过程在水平方向通过的距离取决于(　　)‎ A．物体的初始高度和所受重力 B．物体的初始高度和初速度 C．物体所受的重力和初速度 D．物体所受的重力、初始高度和初速度 解析：选B.水平方向通过的距离x＝v0t，由h＝gt2得t＝，所以时间t由高度h决定；又x＝v0t＝v0，故x由初始高度h和初速度v0共同决定，B正确．‎ 例题3. 如图所示，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点．O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g ‎，则小球抛出时的初速度为(　　)‎ A. 　　 B． C. D. 解析：选B.画出小球在B点速度的分解矢量图，如图所示．由图可知，tan 60°＝，R(1＋cos 60°)＝v0t，联立解得v0＝，选项B正确．‎ 例题4．从某高度水平抛出一小球，经过t时间到达地面时，速度方向与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g，下列结论中正确的是(　　)‎ A．小球初速度为gttan θ B．若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长 C．小球着地速度大小为 D．小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为θ 解析：选C. 如图所示，小球竖直方向的速度为vy＝gt，则初速度为v0＝gtcot θ，落地时速度v＝，选项C正确，A错误；平抛运动的时间t＝ ，由高度决定，选项B错误；设位移方向与水平方向的夹角为α，则tan α＝＝，tan θ＝＝，则tan θ＝2tan α，选项D错误．‎ 例题5．距地面高‎5 m的水平直轨道上A、B两点相距‎2 m，在B 点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图．小车始终以‎4 m/s的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地．不计空气阻力，取重力加速度的大小g＝‎10 m/s2.可求得h等于(　　)‎ A．‎1.25 m　 B．‎‎2.25 m C．‎3.75 m D．‎‎4.75 m 解析：选A.根据两球同时落地可得 ＝＋，代入数据得h＝1.25 m，选项A正确．‎